(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの軌道に二以上の太陽光発電ユニットが固定されたユニット列を構築して太陽光発電設備を構築する方法において、
軌道を敷設する軌道敷設工程と、
前記ソーラーパネルを支持固定するパネル支持材を、該パネル支持材を支持する鉛直支持材に取り付けるとともに、該鉛直支持材に着脱可能に車輪を取り付けて、架台を組み立てる架台組み立て工程と、
前記架台にソーラーパネルを取り付けて、前記太陽光発電ユニットを組み立てる太陽光発電ユニット組み立て工程と、
前記軌道上に載せた前記車輪により、該軌道に沿って所定位置まで前記太陽光発電ユニットを搬送する太陽光発電ユニット搬送工程と、
固定治具を前記鉛直支持材に固定するとともに、該固定治具を前記軌道に固定して、複数の前記太陽光発電ユニットを上下方向に固定することで、前記ユニット列を構築するユニット列構築工程と、
前記ユニット列構築工程後に、前記車輪を前記鉛直支持材から取り外す車輪撤去工程と、を備えたことを特徴とする太陽光発電設備の構築方法。
【請求項２】
前記鉛直支持材を支持する基礎体を構築する基礎体構築工程と、をさらに備え、
軌道敷設工程では、前記軌道を前記基礎体に敷設することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電設備の構築方法。
【請求項３】
前記太陽光発電ユニットは、前記車輪を回転させる回転駆動装置を有し、
前記太陽光発電ユニット搬送工程では、前記回転駆動装置によって前記太陽光発電ユニットを自走させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太陽光発電設備の構築方法。
【請求項４】
前記太陽光発電ユニット組み立て工程は、前記ソーラーパネルを挟持する治具を、前記パネル支持材にボルトで緊結するボルト固定工程を含み、
前記パネル支持材にはガイド溝が設けられ、該ガイド溝内にナットが収められるとともにガイド溝形状によって該ナットの回転が規制され、
前記ボルト固定工程では、前記ナットが回転規制された状態で、前記ナット、前記治具及び前記パネル支持材を挿通したボルトを回転させて、前記治具を前記パネル支持材に緊結することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽光発電設備の構築方法。
【請求項５】
一つの軌道に二以上の太陽光発電ユニットが固定されたユニット列で構成される太陽光発電設備であって、
前記太陽光発電ユニットは、ソーラーパネルと、該ソーラーパネルが取り付けられる架台と、を有し、
前記架台は、前記ソーラーパネルを支持固定するパネル支持材と、該パネル支持材を支持する鉛直支持材と、を含み、
前記鉛直支持材は、前記パネル支持材及び前記ソーラーパネルを支持し、該鉛直支持材には、前記軌道上を走行する車輪が取り付けられ、
前記ユニット列は、前記軌道、及び複数の太陽光発電ユニットからなり、
固定治具を前記鉛直支持材に固定するとともに、該固定治具を前記軌道に固定することによって、前記軌道上で前記太陽光発電ユニットが上下方向に固定され、
前記車輪は、前記軌道上で前記太陽光発電ユニットが上下方向に固定された後に、前記鉛直支持材から取り外し可能である、ことを特徴とする太陽光発電設備。
【請求項６】
前記鉛直支持材を支持する基礎体をさらに備え、
前記軌道は、前記基礎体に敷設されることを特徴とする請求項５記載の太陽光発電設備。
【請求項７】
前記太陽光発電ユニットは、前記車輪を回転させる回転駆動装置をさらに有し、前記軌道上を自走可能であることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の太陽光発電設備。
【請求項８】
前記太陽光発電ユニットは、前記ソーラーパネルを挟持する治具と、該治具を前記パネル支持材に緊結するボルト及びナットと、をさらに有し、
前記パネル支持材には前記ナットを収容するガイド溝が設けられ、該ガイド溝の形状は前記ナットの回転を規制するものであり、
前記ナット、前記治具及び前記パネル支持材を挿通したボルトを回転させると、前記ナットの回転が規制されることから前記治具が前記パネル支持材に緊結され、前記治具に挟持された前記ソーラーパネルが前記架台に固定されることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の太陽光発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、太陽光発電設備に関するものであり、より具体的には、ソーラーパネルを具備する太陽光発電ユニットを計画位置まで搬送し、そのまま設置することのできる太陽光発電設備、及びその構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
我が国における電力消費量はこれまで増加し続けており、情報技術（ＩＴ）での消費が増えた現在では９，０００億ｋＷｈを超える電力が消費され、これはルームエアコンが普及した１９８０年当時に比べると２倍近い数字となっている。このような莫大な量の電力需要を支えているのは、石油、石炭、天然ガス等いわゆる化石燃料による発電や、原子力による発電、水力発電、地熱発電、そして新エネルギーとして期待される太陽光発電や風力発電などである。
【０００３】
近年、地球温暖化に伴う環境問題が叫ばれる中、温室効果ガスの削減は喫緊の課題とされており、これに応じて発電の方法も次第に変化してきた。先にも示した１９８０年頃には、石油、石炭による発電が全体の約５割を占めていたのに対し、現在ではその割合は３割程度まで減少している。代わりに増加しているのが全体の約３割を占めている原子力発電である。また、１９８０年当時はほとんど実施されていなかった太陽光発電を含む新エネルギーも、現在では全体の約１割を占めるほど急速に伸びている。
【０００４】
このような我が国の現状においては原子力発電に依存するところ大であるが、一方で東北地方太平洋沖地震での事故以来、原子力発電に対する消極論が多くなっている側面もある。そこで急速に注目されつつあるのが新エネルギーであり、その代表的な存在が太陽光発電である。昨今では建物屋根に限らず、遊休地など広大な土地を利用した比較的大規模な太陽光発電設備も多数構築されており、その規模は拡大傾向にある。これに伴って太陽光発電の出力規模も大きくなっており、これまで数十〜数百ｋＷ程度が主流であったところ、今では１ＭＷ級が主流となり、さらには１０ＭＷを超える出力規模のものも増加しつつある。
【０００５】
太陽光発電設備は、専用の架台にソーラーパネルを取り付けたもの（以下、「太陽光発電ユニット」という。）を多数配置することで構築される。なおソーラーパネルは、複数の太陽電池を配列した太陽電池モジュールを板状物に固定したものであり、別称として太陽光発電パネル、太陽電池パネル、あるいはＰＶ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）パネルと呼ばれることもある。また太陽光発電ユニットは、架台上に複数のソーラーパネルを取り付けるのが一般的であり、その数は計画発電量や設置する施工条件などによって適宜設計される。
【０００６】
太陽光発電ユニットを構成する架台は、ソーラーパネルを取り付けるための受け材やこれらを支持する支持材等からなり、太陽光発電ユニットの設置が計画されている現地（以下、単に「計画地」という。）で直接組み立てられるのが一般的である。そしてソーラーパネルも計画地まで運搬され、組み立てられた架台に取り付けられる。つまり太陽光発電ユニットは、一連の作業が計画地で実施されることで構築されるわけである。
【０００７】
また、日射量を含む受光条件や計画地での施工条件等によって異なるものの、通常、ソーラーパネルは地面より高い位置に配置される。特に積雪が予想される計画地では、地面から少なくとも積雪深以上は離して設置されることになる。この場合、ソーラーパネルは地上２〜３ｍの高さで設置されるため、架台の組み立てやソーラーパネルの設置作業には足場が必要であり、この高さまでソーラーパネルを持ち上げることから、クレーン等の揚重機も使用しなければならない。
【０００８】
このように計画地での作業は多様かつ煩雑であり、さらに一つひとつソーラーパネルを計画地で取り付けるため全工程は長くなる傾向にある。そこで特許文献１では、予め仮設ヤード等で複数のソーラーパネルを連結したパネルユニットを作成し、このパネルユニットを設置することで計画地における作業の煩雑化を緩和する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１８６２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１で開示される方法は、連結材の上に複数のソーラーパネルを配置して固定した「太陽電池パネルユニット」を作業ヤードで作成し、計画地で構築された架台上にこの太陽電池パネルユニットをラフタークレーンで吊り上げて設置する方法である。この方法によれば、計画地で一つひとつソーラーパネルを取り付ける従来手法に比べ、計画地作業の煩雑さが緩和されるとともに、ソーラーパネルの取り付け工程が短縮されることから全体工程もその分短くすることができる。
【００１１】
しかしながら、特許文献１の方法を採用したとしても、やはり計画地では足場が必要であり、揚重機を配置しなければならない。足場の組みばらしは、人による細かい作業であり、大きな労力を要するばかりでなく、クリティカルな工程であることから全体工程にも影響を及ぼす。また、揚重機を計画地に常時張り付けるとなると、施工費を大きく押し上げることとなる。
【００１２】
ところで、遊休地など広大な土地を利用して１０ＭＷを超えるような大規模な太陽光発電設備が構築されつつあるのは既に述べたとおりである。このような大規模設備を構築するとなると、製品規格にもよるが１０万枚近くのソーラーパネルを平面的に配置しなければならない。図１１は、従来手法によって構築する太陽光発電設備の施工平面図である。この図の太陽光発電設備は、太陽光発電ユニットが１６×６で配列されるブロックを、設置予定地に８カ所設置するもので、一つの太陽光発電ユニットには２４枚のソーラーパネルが取り付けられていることから、２，０００枚を超えるソーラーパネルが配置される設備となる。
【００１３】
図１１では、左上のブロックが施工されており、その周辺には足場が設けられている。そしてブロックとブロックの間には、揚重機が配置される施工ヤードが確保されている。仮に、施工ヤードを確保せず、設置予定地内に隙間なくソーラーパネルを配置するとなると、揚重機に求められる作業半径が大きくなり、その結果クローラクレーンやタワークレーンなど大規模な揚重機を用意することとなって、施工費が著しく高額となる。そこで、やむなくソーラーパネルを配置しない施工ヤードを設けているのが現状である。
【００１４】
これまで述べたように、従来手法によって太陽光発電設備を構築する場合、足場の設置が強いられることから計画地での作業が煩雑になるとともに工程が長くなる傾向にあり、しかも揚重機の常設が必要であることから施工費が高額となるといった問題を指摘することができる。そのうえ、図１１に示すように太陽光発電設備の設置予定地内には施工ヤードを確保しなければならないため、本来設置予定地が有する発電能力を十分に発揮できないという問題も抱えている。
【００１５】
本願発明の課題は、上記問題を解消することであり、すなわち従来手法に比して計画地での作業性が向上するとともに全工程が短縮され、さらに揚重機を必要とせず、しかも施工ヤードを確保することなく設置予定地内に密集配置することのできる太陽光発電設備の構築方法、及び太陽光発電設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明は、ソーラーパネルを具備する太陽光発電ユニットを軌道上で移動可能なものとし、計画地まで的確に搬送するとともにそのまま設置するという点に着目して開発されたものであり、従来にはない発想に基づいて行われた発明である。
【００１７】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法は、一つの軌道に二以上の太陽光発電ユニットが固定されたユニット列を構築して太陽光発電設備を構築する方法であり、軌道敷設工程と、架台組み立て工程、太陽光発電ユニット組み立て工程、太陽光発電ユニット搬送工程、ユニット列構築工程、車輪撤去工程を備えた方法である。このうち軌道敷設工程は、軌道を敷設する工程であり、架台組み立て工程は、パネル支持材（ソーラーパネルを支持固定するもの）を鉛直支持材（パネル支持材を支持するもの）に取り付けるとともに、鉛直支持材に車輪を取り付けて架台を組み立てる工程である。また、太陽光発電ユニット組み立て工程は、架台にソーラーパネルを取り付けて太陽光発電ユニットを組み立てる工程であり、太陽光発電ユニット搬送工程は、軌道上に載せた車輪によって、この軌道に沿って所定位置まで太陽光発電ユニットを搬送する工程である。そしてユニット列構築工程は、固定治具を鉛直支持材に固定するとともに、固定治具を軌道に固定して、複数の太陽光発電ユニットを上下方向に固定することで、ユニット列を構築する工程で、車輪撤去工程は、ユニット列構築工程後に車輪を鉛直支持材から取り外す工程である。
【００１８】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法は、さらに基礎体構築工程を備えた方法とすることもできる。この基礎体構築工程は、基礎体（鉛直支持材を支持するもの）を構築する工程である。この場合、軌道敷設工程は、軌道を基礎体に敷設する工程となり、太陽光発電ユニット設置工程は、太陽光発電ユニットを基礎体上に設置する工程となる。
【００１９】
【００２０】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法は、車輪を回転させる回転駆動装置を有する太陽光発電ユニットを用いることもできる。この場合、太陽光発電ユニット搬送工程は、回転駆動装置によって太陽光発電ユニットを自走させる工程となる。
【００２１】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法は、太陽光発電ユニット組み立て工程がボルト固定工程を含んだ工程とすることもできる。このボルト固定工程は、パネル支持材に治具（ソーラーパネルを挟持するもの）をボルトで緊結する工程である。この場合、パネル支持材にはガイド溝が設けられる。このガイド溝は、その形状によって収容したナットの回転を規制するものである。したがって、ボルト固定工程において、ボルト（治具、ナット、パネル支持材を挿通）を回転させると、ナットは回転規制されるためボルトのみが回転し、治具はパネル支持材に緊結され、その結果、治具に挟持されたソーラーパネルをパネル支持材に緊結することができる。
【００２２】
本願発明の太陽光発電設備は、一つの軌道に二以上の太陽光発電ユニットが固定されたユニット列で構成されるものである。太陽光発電ユニットは、少なくともソーラーパネルと架台を有している。この架台は、ソーラーパネルを取り付けるためのものであり、少なくとも、ソーラーパネルを支持固定するためのパネル支持材と、このパネル支持材を支持するための鉛直支持材で構成される。なお、鉛直支持材には軌道上を走行する車輪が取り付けられており、これによって所定位置までソーラーパネルを搬送することができる。また、固定治具を鉛直支持材に固定するとともに、固定治具を軌道に固定することによって、軌道上で太陽光発電ユニットが上下方向に固定される。さらに車輪は、軌道上で太陽光発電ユニットが上下方向に固定された後に、鉛直支持材から取り外すことができる。
【００２３】
本願発明の太陽光発電設備は、さらに基礎体を備えたものとすることもできる。この基礎体は、鉛直支持材を設置固定し、結果的にパネル支持材とソーラーパネルを支持するものである。また、軌道をこの基礎体に敷設することもできる。
【００２４】
【００２５】
本願発明の太陽光発電設備は、太陽光発電ユニットが回転駆動装置を有するものとすることもできる。この回転駆動装置は車輪を回転させるものであり、この結果、太陽光発電ユニットは軌道上を自走することができる。
【００２６】
本願発明の太陽光発電設備は、太陽光発電ユニットが治具とボルト、ナットを有するものとすることもできる。この治具はソーラーパネルを挟持するもので、ボルトとナットは治具をパネル支持材に緊結するものである。この場合、パネル支持材にはガイド溝が設けられる。このガイド溝は、その形状によって収容したナットの回転を規制するものである。したがって、ボルト（治具、ナット、パネル支持材を挿通）を回転させると、ナットは回転規制されるためボルトのみが回転し、治具はパネル支持材に緊結され、その結果、治具に挟持されたソーラーパネルをパネル支持材に緊結することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法、及び太陽光発電設備には、次のような効果がある。
（１）太陽光発電ユニットを組み立てるヤード（以下、「仮設ヤード」という。）に足場を設けるだけで、計画地には足場を設ける必要がない。そのため、従来手法に比べ計画地での作業が格段に容易となる。
（２）仮設ヤードに揚重機を配置する必要はあるものの、計画地では揚重機を配置させる必要がない。しかも仮設ヤードでは大きな作業半径を要しないことから、比較的規模の小さい揚重機で足りる。したがって、従来手法に比べると施工費は格段に低廉となり、極めて経済性に優れる。
（３）上記のとおり計画地では足場や揚重機の配置が必要ないため、太陽光発電設備の設置予定地内にソーラーパネルの未設置空間を確保することなく、密集して配置することができる。この結果、設置予定地が有する発電能力を十分発揮することができ、すなわち極めて優れた発電効率を実現することができる。
（４）計画地での煩雑な作業が緩和され、しかも揚重機によるソーラーパネル設置作業が著しく減少し、さらに仮設ヤードと計画地での並行作業が可能となることから、従来手法に比べると全体工程は格段に短縮される。なお出願人の試算によれば、出力規模２０ＭＷ級の太陽光発電設備を６０人体制で構築する場合、従来手法では約１３ケ月かかるところ、本願発明によれば約６．５ケ月で完成する。
（５）車輪を着脱可能に取り付ければ、繰り返し使用できることから車輪の必要数が激減し、さらに経済性が向上する。
（６）車輪を回転させる回転駆動装置を設けることで、太陽光発電ユニットの自走が可能となり、さらに施工性が向上する。
（７）ナット側に手を回すことなくボルトの締め付けのみで緊結できるボルト・ナット（以下、「片締めボルト」という。）を用いれば、さらに容易にソーラーパネルを架台に取り付けることができる。この場合、作業が容易になるばかりでなく、施工時間も短縮されるうえ、指詰め等の事故も防止できることから、極めて施工性に優れたものとなる。
（８）軌道を基礎体に固定すれば基礎体と軌道が全体的に一体化した構造となり、強風によって生ずる引き抜きに対して、より強力に抵抗することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本願発明の太陽光発電設備の構築方法を示すフロー図。
【図２】太陽光発電設備における太陽光発電ユニットの配置を示した平面図。
【図３】軌道上で、太陽光発電ユニットの組み立て及び搬送状況を示す施工平面図。
【図４】仮設ヤードのうち軌道から離れた場所で太陽光発電ユニットの組み立てを行う場合の施工平面図。
【図５】仮設ヤードのうち軌道から離れた場所で太陽光発電ユニットの組み立てを行う場合の太陽光発電設備の構築方法を示すフロー図。
【図６】杭形式の基礎体上に太陽光発電ユニットを設置した状態を示す側面図。
【図７】（ａ）は架台を軌道に固定する前の支柱頭部の詳細断面図、（ｂ）は架台を軌道に固定した後の支柱頭部の詳細断面図。
【図８】コンクリート底版形式の基礎体上に太陽光発電ユニットを設置した状態を示す側面図。
【図９】（ａ）は太陽光発電ユニットを下方から見た平面図、（ｂ）は太陽光発電ユニットの正面図。
【図１０】（ａ）はソーラーパネル間に配置したパネル挟持治具を片締めボルトで取り付けた部分詳細図、（ｂ）はソーラーパネル端部に配置したパネル挟持治具を片締めボルトで取り付けた部分詳細図。
【図１１】従来手法によって構築する太陽光発電設備の施工平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法、及び太陽光発電設備の実施形態の一例を、図に基づいて説明する。
【００３０】
１．全体概要
図１は、本願発明のうち太陽光発電設備の構築方法を示すフロー図である。この図では、左側に計画地での各工程を示し、右側に仮設ヤードでの各工程を示している。また、各工程（ステップ）の左側には使用する材料等を示し、右側にはその工程によって作成される結果物を示している。ここでいう仮設ヤードとは、既述のとおり太陽光発電ユニットを組み立てるヤードのことであり、太陽光発電ユニットを配置する計画地とは異なる場所である。なお、本願発明では必ずしも仮設ヤードを設ける必要はなく、計画地内に太陽光発電ユニットを組み立てる領域（以下、「組み立てエリア」という。）を設け、これを仮設ヤードに代えることもできる。ただし仮設ヤードを設ける場合、後に説明するように仮設ヤードから計画地まで太陽光発電ユニットを搬送することから、仮設ヤードは計画地に近いところに設けるのが望ましい。
【００３１】
図１に従って、太陽光発電設備の構築方法の概略の流れを説明する。計画地では、太陽光発電ユニットの配置に基づいて、基礎体が構築される「基礎体構築工程（Ｓｔｅｐ１０）」が行われ、ここでできた基礎体上に軌道が敷設される「軌道敷設工程（Ｓｔｅｐ２０）」が実施される。
【００３２】
図２は、太陽光発電設備における太陽光発電ユニット１０の配置を示した平面図である。この図に示すように太陽光発電設備は、通常、複数の太陽光発電ユニット１０を直線状に並べた「ユニット列」を、さらに平行に複数列配置して構築される。この図では、５０個の太陽光発電ユニット１０からなるユニット列を平行に８０列配置しており、つまりこの太陽光発電設備は５０×８０個の太陽光発電ユニット１０が配置されることとなる。そして、２本の軌道材（レール等）を一組とする軌道は、ユニット列ごとに配置される。図２の例でいえば、８０組の軌道が敷設されるわけである。なお便宜上ここでは、敷設される軌道の軸方向を「軌道軸方向」、これに直交する方向を「軌道軸直角方向」ということとする（図２）。
【００３３】
計画地で軌道を敷設した後、仮設ヤードでは架台を組み立てる「架台組み立て工程（Ｓｔｅｐ３０）」と、この架台にソーラーパネルを取り付ける「太陽光発電ユニット組み立て工程（Ｓｔｅｐ４０）」が開始される。もちろん組み立てエリアを設けた場合は、組み立てエリアにおいて架台組み立て工程と太陽光発電ユニット組み立て工程が開始される。図３は、太陽光発電ユニット１０の組み立て及び搬送状況を示す施工平面図である。この図に示すように、仮設ヤード内まで延伸する軌道３０周辺に足場を設置し、この足場を利用して軌道３０上で太陽光発電ユニット１０を組み立てていく。なお、この図の太陽光発電ユニット１０は、２４枚のソーラーパネル２０で構成されている。本願発明では、軌道３０上で架台及び太陽光発電ユニット１０を組み立てる場合に限らず、軌道３０上ではない仮設ヤードの任意位置で架台組み立て工程と太陽光発電ユニット組み立て工程を行うこともできる。図４は、仮設ヤードのうち軌道３０から離れた場所で太陽光発電ユニット１０の組み立てを行う場合の施工平面図である。この場合、図５のフロー図に示すように、必ずしも軌道敷設工程後に架台組み立て工程を開始する必要はなく、基礎体構築工程や軌道敷設工程と並行して開始することもできるし、事前にあるいは事後的に始めてもよい。架台組み立て工程、太陽光発電ユニット組み立て工程は、当然ながら太陽光発電設備に設置する太陽光発電ユニット１０の必要数（図２では、５０×８０個）だけ繰り返される。
【００３４】
太陽光発電ユニット１０が組み立てられると、所定位置（計画地のうち、その太陽光発電ユニット１０が設置される箇所）まで太陽光発電ユニット１０を搬送する「太陽光発電ユニット搬送工程（Ｓｔｅｐ５０）」が行われる。このとき太陽光発電ユニット１０は、２本の軌道材３１からなる軌道３０上を移動していく。なお、軌道３０外で太陽光発電ユニット１０を組み立てる場合は、架台に設けられた車輪が軌道３０上に載るように、揚重機等を用いて太陽光発電ユニット１０を吊り上げて載置したうえで、太陽光発電ユニット１０を所定位置まで搬送する。
【００３５】
太陽光発電ユニット１０を所定位置まで搬送すると、その場で太陽光発電ユニット１０を軌道３０に固定する「太陽光発電ユニット設置工程（Ｓｔｅｐ６０）」が行われ、その架台に設けられた車輪を取り外す「車輪撤去工程（Ｓｔｅｐ７０）」が行われる。当然ながら、図３にも示すように太陽光発電ユニット１０は仮設ヤード（あるいは組み立てエリア）から遠い順に設置され、一つのユニット列の設置が終わると他のユニット列に移り、全ての太陽光発電ユニット１０の設置が終わるまで繰り返し行われる。もちろん、複数の作業班で異なるユニット列を同時に設置することもできる。なお、計画地内にある組み立てエリアで太陽光発電ユニット１０を組み立てる場合、ユニット列のうち最も起点側に配置される太陽光発電ユニット１０は、搬送することなくその位置で（つまり組み立てエリアで）軌道３０に固定される。
【００３６】
以下、本願発明の太陽光発電設備の構築方法、及び太陽光発電設備を、構成する要素ごとに詳述する。
【００３７】
２．基礎体の構築
図６は、杭形式の基礎体４０上に太陽光発電ユニット１０を設置した状態を示す側面図である。この図の基礎体４０は杭形式であり、２本の支柱４１を一組として軌道軸方向（図６では紙面奥行方向）に所定間隔をあけて設置される。支柱４１の設置は、プレボーリング工法やタッピングパイル工法など従来から用いられている手法で行われる。また、支柱４１は、一般構造用炭素鋼鋼管
（いわゆる単管パイプ）をはじめ種々の鋼管を用いることができる。なお、杭形式の基礎体４０は２本の支柱４１を一組とすると説明したが、太陽光発電ユニット１０の大きさによっては３本の支柱４１を一組とすることもできるし、それ以上の支柱４１を一組とすることもできる。
【００３８】
後に説明するように基礎体４０上には軌道３０が載置されることから、支柱４１には軌道３０載置用の部材を設けることができる。図７は、支柱４１頭部の詳細図であり、（ａ）は架台５０を軌道３０に固定する前の詳細断面図、（ｂ）は架台５０を軌道３０に固定した後の詳細断面図である。図７（ａ）に示すように、支柱４１頭部には頂部鋼板４２が溶接固定され、ベースプレート４３がこの頂部鋼板４２にボルト固定されている。ベースプレート４３は、２枚の鋼板を略垂直に突き当ててＴ字状に溶接固定した構成であり、さらにスティフナ４４によって補強されている。そして、軌道３０を構成する軌道材３１が、ベースプレート４３とともに頂部鋼板４２にボルト固定される。
【００３９】
ところで、本願発明における基礎体４０は、図６に示すような杭形式に限らず他の形式を採用することもできる。図８は、コンクリート底版形式の基礎体４０上に太陽光発電ユニット１０を設置した状態を示す側面図である。この図に示すように基礎体４０としてコンクリート底版を形成し、このコンクリート底版形式の基礎体４０の上に直接レール等の軌道材３１を固定する。この場合、底版形式に代えて、筋状にコンクリートを打設するいわゆる布基礎形式とすることもできる。なお、太陽光発電設備として工場跡地を利用する場合など、予めコンクリート底版（あるいはコンクリート布基礎）が形成されていることもある。このように基礎体４０として使用できるものが既に形成されているときは、基礎体の構築（基礎体構築工程）を省略することができる。ここでは便宜上、杭形式の基礎体４０と床版形式の基礎体４０との区別を図るため、以下ではそれぞれ、杭形式基礎体４０ｐ、床版形式基礎体４０ｃということとする。
【００４０】
３．軌道の敷設
基礎体４０が構築されると、この上に軌道３０を敷設する。軌道３０は、２本の軌道材３１を一組として構成される。ただし基礎体の構築でも説明したように、太陽光発電ユニット１０の大きさによっては、３本又は４本以上の軌道材３１を一組として軌道３０を構成することもある。一つの軌道３０は少なくともユニット列の全延長を網羅するように敷設され、ユニット列の数だけ軌道３０は敷設される（図２では８０箇所）。
【００４１】
軌道材３１は、後に説明するように車輪を載せるものであり、図７に示すように溝形鋼を用いることができる。その他、山形鋼やＩ形鋼といった形鋼を利用した軌道材３１を用いることもできる。杭形式基礎体４０ｐの場合は、既述のとおり支柱４１頭部の頂部鋼板４２に軌道材３１をボルト固定する（図７）。一方、床版形式基礎体４０ｃの場合は、事前に設けたホールインアンカー等を利用して、床版形式基礎体４０ｃに軌道材３１を直接ボルトで固定する（図８）。
【００４２】
４．架台の組み立て
図６や図８に示すように、架台５０は太陽光発電ユニット１０を構成するもので、ソーラーパネル２０を支持するものであり、鉛直支持材５１と、パネル支持材５２、斜材５３などによって構成される。図９は、太陽光発電ユニット１０を示す全体図であり、（ａ）は下方から見た平面図、（ｂ）は正面図である。この太陽光発電ユニット１０は、軌道軸方向に８枚のソーラーパネル２０、軌道軸直角方向に３枚のソーラーパネル２０、都合２４枚のソーラーパネル２０で構成されている。この図に示すように鉛直支持材５１は一つの太陽光発電ユニット１０に対して複数箇所に設けられ、例えば図９では軌道軸直角方向に配置された２本の鉛直支持材５１を一組とし、これが軌道軸方向に５箇所設けられている。
【００４３】
また、図６や図８の側面図に示すように、２本一組の鉛直支持材５１はそれぞれ長さを変えることができる。これはソーラーパネル２０を傾斜して設置するためで、その傾斜角度によって鉛直支持材５１の長さは設計される。軌道軸直角方向に配置された２本の鉛直支持材５１の間には、補強用の斜材５３を取り付けることができる。さらに、図９（ｂ）に示すように、軌道軸方向に配置された鉛直支持材５１の間にも、補強用の斜材５３を取り付けることができる。
【００４４】
鉛直支持材５１の上部には、ソーラーパネル２０の受け材となるパネル支持材５２が取り付けられる。このパネル支持材５２は、鉛直支持材５１に直接支持されて軌道軸直角方向に配置される縦材５２ａと、この縦材５２ａに支持されて軌道軸方向に配置される横材５２ｂで構成される。一つの架台５０を構成する縦材５２ａや横材５２ｂの数は、太陽光発電ユニット１０の大きさによって設計され、図９の例では縦材５２ａが５本、図６や図８の例では横材５２ｂが４本用いられている。
【００４５】
本願発明に用いる架台５０には、車輪６０が取り付けられる。これは架台５０にソーラーパネル２０を設置した太陽光発電ユニット１０を、軌道３０上で搬送するためである。この車輪６０は、図７（ａ）に示すように、鉛直支持材５１の足元に取り付けられる。具体的には、山形鋼を用いた据付治具７１を鉛直支持材５１にボルト固定し、この据付治具７１に車輪６０をボルト固定することで鉛直支持材５１に取り付ける。なお、車輪６０を軌道材３１の上に載せたときに、鉛直支持材５１が基礎体４０に接触しないよう車輪６０の取り付け高さを設計する。
【００４６】
架台５０は、一つの太陽光発電ユニット１０につき一体組み立てられ、鉛直支持材５１やパネル支持材５２など各部材どうしはボルトやビス等を使用して連結される。架台５０を構成する各部材は、一般構造用炭素鋼鋼管など鋼製の材料を用いてもよいが、搬送することを考えればアルミ材など軽量な材料を使用することが望ましい。既述のとおり架台５０は、仮設ヤード内の軌道３０上若しくは軌道３０外、あるいは計画地内の組み立てエリア内で組み立てられる。
【００４７】
５．太陽光発電ユニットの組み立て
仮設ヤードで一つの架台５０が完成すると、引き続きその場でソーラーパネル２０を取り付けて太陽光発電ユニット１０を組み立てる。太陽光発電ユニット１０の組み立ては、図３に示すように軌道３０周辺に設けた足場を利用して、架台５０のパネル支持材５２（横材５２ｂ）にソーラーパネル２０を取り付けることで行う。具体的には、形鋼などを用いた「パネル挟持治具２１（図６）」を横材５２ｂに取り付け（ボルトによる仮留め）、このパネル挟持治具２１でソーラーパネル２０を挟持したうえでボルトの本締めを行い、パネル挟持治具２１及びソーラーパネル２０を横材５２ｂに取り付ける（ボルト固定工程：図１、図５のＳｔｅｐ４１）。
【００４８】
図６の例では、軌道軸直角方向に３枚のソーラーパネル２０を配置しており、したがって横材５２ｂ及びパネル挟持治具２１は軌道軸直角方向に４箇所設けられている。本願発明において、パネル挟持治具２１を締め付けるボルトは、「片締めボルト」とするのが望ましい。既述のとおり、この片締めボルトはボルトの締め付けのみで緊結できるボルト・ナットの組み合わせである。
【００４９】
図１０は、片締めボルトによってパネル挟持治具２１及びソーラーパネル２０を横材５２ｂに取り付けた状態を示す部分詳細図で、（ａ）はソーラーパネル２０間にパネル挟持治具２１を配置した部分詳細図、（ｂ）はソーラーパネル２０の端部にパネル挟持治具２１を配置した部分詳細図である。この図に示すように片締めボルト２２を用いる場合、横材５２ｂは中空とし、その内部にガイド溝５２ｃを設ける。このガイド溝５２ｃは、横材５２ｂの延長方向に沿って（つまり軌道軸方向にわたって）設けられている。また、パネル挟持治具２１は、ソーラーパネル２０間に配置する場合は断面Ｔ字型のものを用い、ソーラーパネル２０の端部に配置する場合は断面カギ型（Ｌ字の上部にフック状のものを付けた形状）のものを用いる。
【００５０】
図１０に示すように、片締めボルト２２のナット２２ｂはガイド溝５２ｃ内に収容され、一方の片締めボルト２２のボルト２２ａはパネル挟持治具２１を挿通し、さらにナット２２ｂも挿通している。パネル挟持治具２１は、その形状により横材５２ｂと協力してソーラーパネル２０を挟み込むことができ、ボルト２２ａを締め付けることでソーラーパネル２０を横材５２ｂ（つまり架台５０）に固定することができるわけである。
【００５１】
ガイド溝５２ｃ内に収容された片締めボルト２２のナット２２ｂは、その回転がガイド溝５２ｃによって規制される。このナット２２ｂの形状は平面視すると略正方形であり、その一辺はガイド溝５２ｃ幅と略同じ長さか若干短い長さとなっているため、ガイド溝５２ｃが障害となってナット２２ｂの回転は規制されるわけである。あるいは、このナット２２ｂの形状を平面視で長形とし、つまり、ナット２２ｂの幅方向はガイド溝５２ｃ幅に収まる程度に短いが、ナット２２ｂの長手方向はガイド溝５２ｃ幅よりも長くすることでナット２２ｂの回転を規制することもできる。さらに、ナット２２ｂに溝を設けて、この溝をガイド溝５２ｃの一部に係止させることでナット２２ｂの回転を規制することもできる。その結果、片締めボルト２２のボルト２２ａを締め付けても、ナット２２ｂが共回りすることはなく、片締めボルト２２は緊結されていく。図１０からも分かるように、ソーラーパネル２０の背面（下側）に手を回すのは著しく困難で、通常のボルトで締め付ける場合、作業性が悪いばかりか指詰めなど安全性の面でも問題があるが、片締めボルト２２を使用すればこのような問題も解消されて極めて好適となる。
【００５２】
６．太陽光発電ユニットの搬送
太陽光発電ユニット１０が組み立てられると、できたものから順次、軌道３０に沿って所定位置まで搬送される。このとき、軌道３０外で太陽光発電ユニット１０が組み立てられる場合は、太陽光発電ユニット１０に設けられた車輪６０が軌道材３１上に載せられるように載置されたうえで搬送されるのは既述のとおりである。もちろん、軌道３０上で太陽光発電ユニット１０が組み立てられた場合、この載置作業は省略される。適切に軌道３０上に設置された太陽光発電ユニット１０は、計画地内の所定位置に向けて搬送される。軌道３０上で搬送中の太陽光発電ユニット１０の側面図は図６や図８のとおりであり、正面図は図９（ｂ）のようになる。
【００５３】
太陽光発電ユニット１０の搬送は、重機等の建設機械による牽引とすることができる。太陽光発電ユニット１０が軽量である場合は、人によって太陽光発電ユニット１０を移動することもできる。あるいは、太陽光発電ユニット１０に回転駆動装置を設け、この回転駆動装置によって車輪６０を回転させることで太陽光発電ユニット１０を自走させることもできる。この回転駆動装置は、電力や内燃機関によるものなど、従来から用いられている種々のものを採用することができる。
【００５４】
７．太陽光発電ユニットの設置
計画地内の所定位置まで搬送された太陽光発電ユニット１０は、その場で設置固定される。図７（ｂ）では、太陽光発電ユニット１０が軌道材３１に固定されている。具体的には、山形鋼を用いた固定治具７２を軌道材３１にボルトやビス固定し、さらにこの固定治具７２と鉛直支持材５１をボルトやビス固定することで、太陽光発電ユニット１０を軌道３０に固定する。この結果、太陽光発電ユニット１０は軌道３０とともに基礎体４０に固定されるが、基礎体４０と軌道３０が全体的に一体化するため、強風によって生ずる引き抜きに対して強力に抵抗することができる構造となる。
【００５５】
床版形式基礎体４０ｃの場合、この床版形式基礎体４０ｃに直接、太陽光発電ユニット１０を固定することもできる。具体的には、鉛直支持材５１の底部に設けられたジャッキを用いて、車輪６０から鉛直支持材５１へ支持の受け替えを行う。支持の受け替えが終わると、ホールインアンカー等を用いて鉛直支持材５１を基礎体４０に固定する。この場合、鉛直支持材５１にジャッキを設ける必要があるが、支持の受け替え後に軌道材３１を取り外すことができるので、用意する軌道材３１の数を軽減することができるという利点がある。また、杭形式基礎体４０ｐであっても、鉛直支持材５１をジャッキアップして車輪６０から鉛直支持材５１へ支持の受け替えを行い、鉛直支持材５１を杭形式基礎体４０ｐに直接固定することもできる。
【００５６】
８．車輪の撤去
計画地内の所定位置に太陽光発電ユニット１０を設置すると、架台５０から車輪６０を取り外す。本願発明では、必ずしも車輪６０を撤去する必要はないが、再利用することで用意する車輪６０の数を軽減できるので、車輪６０を撤去した方が経済性の面では好適となる。
【００５７】
既述のとおり、太陽光発電ユニット１０を設置すると、その支持が車輪６０から軌道材３１（あるいは基礎体４０）に受け替えられるので、車輪６０は自由となり取り外すことができる。具体的には、図７（ａ）（ｂ）に示すボルトを緩めることで、鉛直支持材５１から据付治具７１を取り外す。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本願発明の太陽光発電設備の構築方法、及び太陽光発電設備は、工場や商業施設、あるいは集合住宅など、相当の電力消費が見込まれるところで特に効果的に利用できる。また、本願発明が経済的かつ短工期で太陽光発電設備の構築を実現することを考えれば、太陽光発電が原子力発電に代わる電力源としてさらに期待し得るものとなり、すなわち我が国の電力事情に大きく貢献することのできる発明といえる。
【符号の説明】
【００５９】
１０      太陽光発電ユニット
２０      ソーラーパネル
２１      パネル挟持治具
２２      片締めボルト
２２ａ    （片締めボルトの）ボルト
２２ｂ    （片締めボルトの）ナット
３０      軌  道
３１      （軌道を構成する）軌道材
４０      基礎体
４０      基礎体
４０ｃ    床版形式基礎体
４０ｐ    杭形式基礎体
４１      （基礎体を構成する）支柱
４２      （基礎体を構成する）頂部鋼板
４３      （基礎体を構成する）ベースプレート
４４      （基礎体を構成する）スティフナ
５０      架  台
５１      （架台を構成する）鉛直支持材
５２      （架台を構成する）パネル支持材
５２ａ    （パネル支持材を構成する）縦材
５２ｂ    （パネル支持材を構成する）横材
５２ｃ    （横材内の）ガイド溝
５３      （架台を構成する）斜材
６０      車  輪
７１      据付治具
７２      固定治具
【要約】
【課題】本願発明の課題は従来技術が抱える問題を解消することであり、すなわち従来手法に比して計画地での作業性が向上するとともに全工程が短縮され、さらに揚重機を必要とせず、しかも施工ヤードを確保することなく設置予定地内に密集配置することのできる太陽光発電設備の構築方法、及び太陽光発電設備を提供することである。
【解決手段】本願発明の太陽光発電設備の構築方法は、複数の太陽光発電ユニットを設置して太陽光発電設備を構築する方法であり、軌道敷設工程と、架台組み立て工程、太陽光発電ユニット組み立て工程、太陽光発電ユニット搬送工程、太陽光発電ユニット設置工程を備えた方法である。このうち太陽光発電ユニット組み立て工程は、架台にソーラーパネルを取り付けて太陽光発電ユニットを組み立てる工程であり、太陽光発電ユニット搬送工程は、車輪を軌道上に載せて所定位置まで太陽光発電ユニットを搬送する工程である。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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